THÂN MẾN CHÀO ĐÓN
CẢ LỚP ĐẾN VỚI MÔN VẬT LÍ!

KHỞI ĐỘNG
Ngày 01/7/2021, trên mặt biển
phía tây bán đảo Yucatan (luca-tan, vịnh Mexico) xuất hiện
một đám lửa lớn do cháy khí
hoá lỏng rò rỉ từ một đường
ống dẫn dưới đáy biển.

Áp suất khí trong bình chứa quá cao có thể gây ra rò rỉ khí.
Chính chuyển động của các phân tử khí trong bình chứa đã
gây ra áp suất lên thành bình.

Vậy mối liên hệ giữa chuyển
động của các phân tử khí với
áp suất khí tác động lên bình
chứa như thế nào?

Gợi ý

Phân tử chuyển động

Khối lượng phân tử

với vận tốc càng lớn

càng lớn, số phân tử

thì va đập với vỏ bình
càng mạnh và áp
suất của khí trong
bình càng lớn.

càng nhiều thì va đập
với bình càng nhiều,
áp suất càng lớn.

BÀI 3:
ÁP SUẤT VÀ ĐỘNG NĂNG
PHÂN TỬ CHẤT KHÍ

NỘI DUNG BÀI HỌC
Động năng

01
Áp suất
chất khí

phân tử khí
lí tưởng

02

I.
ÁP SUẤT CHẤT KHÍ

1. Áp suất của khí lên thành bình

Nghiên cứu SGK
và tìm hiểu về cách tính
áp suất của khí lên
thành bình.

Hình 3.2. Mô hình phân tử khí
chuyển động trong bình hình lập phương

Mỗi phân tử khí va chạm vào thành bình gây ra áp suất lên
thành bình là:

𝑭
𝒑𝒊 =
𝑺

Trong đó, F là độ lớn
của lực do phân tử
khí tác dụng vuông
góc lên diện tích S
của thành bình.

Cần tính được tổng áp suất do các phân tử khí trong bình tác
dụng lên thành bình khi va chạm để tính áp suất của chất khí.

2. Công thức tính áp suất khí
THẢO LUẬN CẶP ĐÔI
Câu hỏi 1 (SGK - tr.45)
So sánh vận tốc của phân tử trước và sau va
chạm đàn hồi với thành bình.

Vận tốc phân tử trước va chạm với thành bình
là v thì sau va chạm là -v (độ lớn không đổi).

Câu hỏi 2 (SGK - tr.45)
Lập luận để chứng tỏ rằng số phân tử đến va chạm với một đơn vị
diện tích thành bình trong 1s là với là tốc độ trung bình của các phân
tử khí, là số phân tử trong một đơn vị thể tích.

Số phân tử đến va chạm với một đơn vị diện tích thành bình
trong 1 s là số các phân tử trong phần hình hộp có đáy là
một đơn vị diện tích và chiều cao là v (bằng quãng đường
trung bình của các phân tử khí đi được trong 1 s).

Câu hỏi 3 (SGK - tr.45)
Vì sao độ lớn lực F được xác định bằng công thức (3.2) có độ lớn
bằng lực do phân tử khí tác dụng lên thành bình?
𝟐 𝒎𝒗 𝒎 𝒗 𝟐
𝑭=
=
𝟐𝑳
𝑳
𝒗

Lực gây ra biến đổi động lượng của phân tử khí khi va chạm là lực do
thành bình tác dụng lên phân tử. Theo định luật III Newton thì lực này
có độ lớn bằng lực do phân tử khí tác dụng lên thành bình.

Câu hỏi 4 (SGK - tr.46)
Nhận xét về số phân tử chuyển động trên một trục xác định so với
tất cả các phân tử khí trong bình.
Do các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không có
phương ưu tiên nên số phân tử chuyển động trên mỗi
phương là như nhau.

Số phân tử chuyển động trên một trục bằng 1/3 tổng số
phân tử chuyển động trong bình (theo 3 trục tọa độ).

Câu hỏi 5 (SGK - tr.46)
Gọi là số phân tử khí trong một đơn vị thể tích. Chứng tỏ rằng áp suất
do các phân tử khí tác dụng lên thành bình được tính bằng công thức:

𝟏
𝒑 = 𝝁 𝒎 𝒗𝟐
𝟑

Vì là số phân tử khí trong một đơn vị thể tích nên

Gợi ý

2

Do đó:

1 𝑁𝑚 𝑣
1
2
𝑝=
= 𝜇𝑚𝑣
3
𝑉
3

GHI NHỚ
Biểu thức áp suất chất khí tác dụng lên thành bình là:

𝟏
𝟐
𝒑= 𝝁𝒎𝒗
𝟑
Trong đó:


là mật độ phân tử khí.

 m, lần lượt là khối lượng và trung bình của bình phương tốc độ
chuyển động nhiệt của các phân tử khí.

Luyện tập 1 (SGK - tr.46)
Ở nhiệt độ phòng và áp suất 105 Pa, không khí có khối lượng riêng
khoảng 1,29 kg/m3. Xác định giá trị trung bình của bình phương tốc
độ các phân tử không khí.
Giải
Áp dụng công thức liên hệ giữa khối lượng riêng, áp suất và tốc độ
trung bình của phân tử khí:

1
3. 105
2
2 3𝑝
5
2
2
𝑝= 𝜌 𝑣 ⟹ 𝑣 = =
≈ 2,32. 10 𝑚 / 𝑠
3
𝜌 1,29

3. Nhận xét kết quả
Mật độ chất khí càng lớn, áp suất
của chất khí càng lớn
Sự phụ thuộc
của áp suất
chất khí

Khối lượng phân tử khí càng lớn thì
phân tử sẽ gây ra áp suất càng lớn
trong quá trình va chạm.

Áp suất p tỉ lệ thuận với giá trị trung bình của bình phương
tốc độ phân tử khí .

Nếu một phân tử di chuyển với tốc độ lớn
Nguyên nhân

hơn thì nó không chỉ tác dụng vào thành
bình chứa mạnh hơn mà nó còn va chạm
với thành bình thường xuyên hơn.

II.
ĐỘNG NĂNG PHÂN TỬ
KHÍ LÍ TƯỞNG

THẢO LUẬN CẶP ĐÔI
Câu hỏi 6 (SGK - tr.47)

𝟏 𝑵 𝒎 𝒗𝟐
𝒑=
Thực hiện biến đổi từ công thức
và phương trình
𝟑 𝑽

𝟑 𝑹𝑻
𝒎𝒗 =
trạng thái khí lí tưởng để rút ra công thức:
𝑵𝑨
𝟐

2

1 𝑁 𝑚𝑣
Từ công thức tính áp suất chất khí: 𝑝=
3 𝑉
1
2
⟹ 𝑝𝑉 = 𝑁𝑚 𝑣
3
Phương trình trạng thái khí lí tưởng:

1
3 𝑛𝑅𝑇 3 𝑅𝑇
2
2
⟹ 𝑁𝑚 𝑣 =𝑛𝑅𝑇 ⟹ 𝑚 𝑣 =
=
3
𝑁
𝑁𝐴
với

𝑁 𝐴=

𝑁
23
=6,02.10 là hằng số Avogadro.
𝑛

GHI NHỚ
Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí tỉ lệ thuận với nhiệt
độ tuyệt đối của khí:

𝟑
𝑾 đ = 𝒌𝑻
𝟐

Trong đó:
là hằng số khí đặc trưng cho mối liên hệ giữa nhiệt độ và năng
lượng, gọi là hằng số Boltzmann.

kenhgiaovien
•

Bài giảng và giáo án này chỉ có duy nhất trên
kenhgiaovien.com

•

Bất cứ nơi nào đăng bán lại đều là đánh cắp bản quyền
và hưởng lợi bất chính trên công sức của giáo viên.

•

Vui lòng không tiếp tay cho hành vi xấu.
https://kenhgiaovien.com/

Zalo: 0386

LUYỆN TẬP
Câu 1: Áp suất do các phân tử khí tác dụng lên thafh bình
chứa tỉ lệ nghịch với
A. số phân tử khí trong một

B. khối lượng của mỗi phân

đơn vị thể tích.

tử khí.

C. khối lượng riêng của
chất khí.

D. Thể tích bình chứa.

Câu 2: Cho khối lượng của 1 mol nước là 18 g, và 1 mol có
NA = 6,02.1023 phân tử. Số phân tử có trong 1 g nước là

A. 3,01. 1023 phân tử.

B. 3,01. 1022 phân tử.

C. 3,34. 1022 phân tử.

D. 3,34. 1023 phân tử.

Câu 3: Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí
lí tưởng ở 25oC có giá trị

A. 5,2. 10-22 J.

B. 6,2. 10-21 J.

C. 9,5. 1023 J.

D. 3,2. 1025 J.

Câu 4: Một khối khí ở nhiệt độ 27oC có áp suất p = 3.10-9
N/m2. Hằng số Boltzmann k = 1,38.10-23 J/K. Số lượng phân
tử trên mỗi cm3 của khối khí khoảng

A. 1011.

B. 1010.

C. 109.

D. 105.

Câu 5: Một khinh khí cầu có khoang chứa và hành khách với tổng
khối lượng là 450 kg. Phần khí cầu chứa 3.103 m3 không khí. Lấy g
= 9,81 m/s2. Khi không khí được đốt nóng, nó sẽ dãn nở và một
phần bị đẩy ra ngoài qua lỗ thông hơi ở phía trên khí cầu. Coi khí
cầu có dạng hình cầu bán kính R khi thực hiện các phép tính.
Nhiệt độ tối thiểu mà không khí bên trong khí cầu cần đạt tới để
khinh khí cầu rời khỏi mặt đất là

A. 234 K.

B. 324 K.

C. 432 K.

D. 423 K.

Trắc nghiệm đúng - sai
Một lượng khí xác định chứa trong một xilanh được đậy kín bằng một pittông di động. Pit-tông dịch chuyển theo chiều sao cho thể tích chiếm giữ
bởi chất khí tăng lên. Coi như nhiệt độ được giữ không đổi. Mỗi kết luận
sau đây là đúng hay sai?

a) Áp suất chất khí giảm, vì số phân tử khí va chạm với

Đ

pit-tông và thành xilanh ít hơn trước đó.
b) Động năng của các phân tử khí giảm vì thể tích tăng.
c) Động năng của các phân tử khí không đổi vì nhiệt độ

S
Đ

không đổi.
d) Áp suất chất khí không đổi vì nhiệt độ không đổi.

S

VẬN DỤNG
Không khí là hỗn hợp của một vài loại khí chính như
nitrogen, oxygen, carbon dioxide. So sánh giá trị của phân
tử các chất khí này trong không khí.

Gợi ý
 Các phân tử khí trong một hỗn hợp sẽ có cùng điều kiện
nhiệt độ, áp suất, tức là có giá trị như nhau với các loại
khí trong không khí.
 Mà nên giá trị của phân tử khí tăng dần theo thứ tự:

N2

<

O2

<

CO2

KIẾN THỨC CỐT LÕI
𝟏 𝑵 𝒎 𝒗𝟐 𝟏 𝟐
= 𝝆𝒗
► Áp suất khí lí tưởng: 𝒑=
𝟑 𝑽
𝟑

𝑹
► Hằng số Boltzmann: 𝒌=
𝑵𝑨
► Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí
tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của khí:

𝟏
𝟑
𝟐
𝒎 𝒗 = 𝒌𝑻
𝟐
𝟐

HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
01

02

03

Ôn tập kiến thức

Hoàn thành bài tập

Chuẩn bị bài sau:

đã học

trong SBT

Bài tập Chủ đề 2

HẸN GẶP LẠI CẢ LỚP
Ở CÁC BÀI HỌC TIẾP THEO!